Mācies Vieglāk
Daļveida vienādojumi un nevienādības

Lineāru un kvadrātnevienādību risināšana

Nevienādības jēdziens

Ja divas izteiksmes savieno ar nevienādības zīmi, rodas nevienādība. Viena vai abas izteiksmes var saturēt nezināmo, piemēram, x>6x > 6 nozīmē, ka xx ir lielāks par 66.

NevienādībaDivu izteiksmju A(x)A(x) un B(x)B(x) attieksme, kas savienotas ar zīmi >>, <<, \geq vai \leq.
StingrāsGalapunkts nav ieskaitīts.
<, ><,\ >
NestingrāsGalapunkts ir ieskaitīts.
, \leq,\ \geq
Atrisināt nevienādībuAtrast visas mainīgā xx vērtības, ar kurām tā pārvēršas patiesā skaitliskā nevienādībā.

Nevienādību īpašības

Nevienādību pārveido gandrīz tāpat kā vienādojumu — abām pusēm drīkst pieskaitīt vai atņemt vienu un to pašu skaitli (+, +,\ -), kā arī abas puses reizināt vai dalīt (, :\cdot,\ :). Ir tikai viena atšķirība: reizinot vai dalot ar negatīvu skaitli, nevienādības zīme mainās uz pretējo.

Reizināšana vai dalīšana ar pozitīvo skaitli
2x<102x < 10
  :2\big|\; : 2
x<5x < 5
Reizināšana vai dalīšana ar negatīvo skaitli
x<3-x < 3
  (1)\big|\; \cdot (-1)
x>3x > -3

Abas puses nedrīkst dalīt ar mainīgo xx, jo tā vērtība var būt gan pozitīva, gan negatīva, gan nulle — tā neiegūst ekvivalentu nevienādību.

Skaitļu intervāli

Nevienādībai parasti ir bezgalīgi daudz atrisinājumu. Tos attēlo uz skaitļu ass un pieraksta kā skaitļu intervālu. Piemēram, nevienādības x>5x > 5 atrisinājums ir visi skaitļi pa labi no 55:

x(5; +)x \in (5;\ +\infty)
Apaļā iekava ( )(\ )Tukšs punkts uz ass — galapunkts nav ieskaitīts (zīmes <, ><,\ >). Bezgalība \infty vienmēr ir kopā ar apaļo iekavu.
Kvadrātiekava [ ][\ ]Pilns punkts uz ass — galapunkts ir ieskaitīts (zīmes , \leq,\ \geq).
(a; b)(a;\ b)
[a; b][a;\ b]
(; a](-\infty;\ a]
(a; +)(a;\ +\infty)

Pieraksts x(; +)x \in (-\infty;\ +\infty) nozīmē, ka xx ir jebkurš reāls skaitlis xRx \in \mathbb{R}.

Lineāras nevienādības

ax+b>0ax + b > 0

To risina tāpat kā lineāru vienādojumu: nezināmos saliek vienā pusē, skaitļus — otrā, un izsaka xx. Neaizmirsti par zīmes maiņu, ja dala ar negatīvu skaitli.


1
Pārnesam locekļus ar xx uz kreiso pusi, skaitļus uz labo (mainot zīmi):
3x7x<853x - 7x < 8 - 5
2
Savelkam līdzīgos locekļus:
4x<3-4x < 3
3
Dalām abas puses ar 4-4. Dalām ar negatīvu skaitli — zīme mainās uz pretējo:
x>34x > {\color{#1865f2}-\dfrac{3}{4}}
x(34; +)x \in \left({\color{#1865f2}-\dfrac{3}{4};\ +\infty}\right)

Reizēm mainīgais pilnībā izzūd. Tad izdara loģisku secinājumu par atlikušo skaitlisko nevienādību:


1
Atveram iekavas:
2x+5>2x+82x + 5 > 2x + 8
2
Atņemam 2x2x abām pusēm — mainīgais izzūd:
0x>30x > 3
3
Nulle nekad nav lielāka par 33, tātad nevienādība nav patiesa nevienai xx vērtībai:
 (nav atrisinaˉjuma){\color{#1865f2}\varnothing}\ \text{(nav atrisinājuma)}

1
Atveram iekavas:
2x+5<2x+82x + 5 < 2x + 8
2
Atņemam 2x2x abām pusēm — mainīgais izzūd:
0x<30x < 3
3
Nulle vienmēr ir mazāka par 33, tātad nevienādība ir patiesa jebkurai xx vērtībai:
xRx \in {\color{#1865f2}\mathbb{R}}

Nevienādību sistēmas

Vairākas nevienādības var apvienot sistēmā. Vispirms atrisina katru nevienādību atsevišķi, un tad meklē tām kopīgo daļu.

Sistēmas atrisinājumsAtsevišķo nevienādību atrisinājumu šķēlums — intervals, kas pieder visām sistēmas nevienādībām.

1
Atrisinām katru nevienādību atsevišķi:
2x10  x52x \geq 10 \ \Rightarrow \ x \geq 5
x<12  x>12-x < -12 \ \Rightarrow \ x > 12 (dalot ar 1-1, zīme mainās)
2
Uz skaitļu ass atzīmējam abus atrisinājumus un meklējam to kopīgo daļu:
3
Šķēlums — daļa, kas pieder abām nevienādībām:
x(12; +)x \in ({\color{#1865f2}12;\ +\infty})

Ja kaut vienai no sistēmas nevienādībām atrisinājuma nav, tad nav atrisinājuma arī visai sistēmai — pārējās pat nav jārēķina.

Kvadrātnevienādības

ax2+bx+c>0ax^2 + bx + c > 0

Atrisinājumu ērti nolasīt, aptuveni uzskicējot parabolu y=ax2+bx+cy = ax^2 + bx + c un nosakot, kuros intervālos tās vērtības ir pozitīvas un kuros — negatīvas.

Atrisināsim kvadrātnevienādību x25x<6x^2 - 5x < -6


1
Pārnesam visu uz vienu pusi, lai labajā pusē paliktu nulle — tikai tad var spriest pēc parabolas zīmes:
x25x+6<0x^2 - 5x + 6 < 0
2
Atrodam parabolas saknes, atrisinot x25x+6=0x^2 - 5x + 6 = 0 — šie punkti sadala asi intervālos. Pēc Vjeta teorēmas:
x1x2=6,x1+x2=5x_1 \cdot x_2 = 6, \quad x_1 + x_2 = 5x1=2,x2=3x_1 = 2, \quad x_2 = 3
3
Skicējam parabolu (zari uz augšu, jo a=1>0a = 1 > 0) un atzīmējam saknes ar tukšiem punktiem, jo zīme ir stingra:
4
Nevienādībā ir <0< 0, tāpēc nolasām to intervālu, kur parabola atrodas zem ass (vērtības negatīvas):
x(2; 3)x \in ({\color{#1865f2}2;\ 3})

1
Reizinām abas puses ar 1-1, lai zari būtu uz augšu — zīme mainās:
2x24x+502x^2 - 4x + 5 \geq 0
2
Aprēķinām diskriminantu:
D=(4)2425=1640=24D = (-4)^2 - 4 \cdot 2 \cdot 5 = 16 - 40 = -24
3
Tā kā D<0D < 0, parabolai nav sakņu un tā nekrusto asi. Zari ir uz augšu, tātad visa parabola atrodas virs ass (vērtības pozitīvas):
4
Nevienādība 2x24x+502x^2 - 4x + 5 \geq 0 izpildās jebkurai xx vērtībai:
x(; +) jeb xRx \in ({\color{#1865f2}-\infty;\ +\infty}) \ \text{jeb} \ x \in \mathbb{R}